微電解技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的運(yùn)用解

薛 強(qiáng)

?

微電解技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的運(yùn)用解

薛 強(qiáng)

臺(tái)州聯(lián)化科技股份有限公司

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域不斷進(jìn)步，大大促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但是在工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，也帶來(lái)了一系列問(wèn)題，例如廢水處理、環(huán)境污染等等，在此背景下，我國(guó)不斷加大對(duì)廢水處理技術(shù)的研究力度。

關(guān)鍵詞：工業(yè)；廢水處理；微電解技術(shù)

1前言

隨著工業(yè)等領(lǐng)域的不斷發(fā)展，廢水處理工藝受到了人們的廣泛關(guān)注，目前微電解技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)廢水處理，不過(guò)在此方面，我國(guó)尚且沒(méi)有形成系統(tǒng)的理論，因此有必要進(jìn)一步探究微電解技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的運(yùn)用。

2影響廢水處理效果的各項(xiàng)因素

首先，進(jìn)水pH 對(duì)電極反應(yīng)具有一定的影響，進(jìn)水pH 越低，微電解的各項(xiàng)作用越容易實(shí)現(xiàn)，并且電極反應(yīng)的速度越快，不過(guò)也要注意到，進(jìn)水pH 越低，鐵耗量就會(huì)越高，水中所溶解的鐵含量就會(huì)越大，出水色度也會(huì)相應(yīng)的增大；另外進(jìn)水pH 過(guò)低，也會(huì)導(dǎo)致加堿量增多，提高所投入的成本。因此在實(shí)際工作中，一定要認(rèn)真做好對(duì)比實(shí)驗(yàn)，明確不同pH 下微電解的處理效果，進(jìn)而合理選擇進(jìn)水pH。

其次，微電解反應(yīng)的停留時(shí)間也會(huì)對(duì)廢水處理效果產(chǎn)生影響，如果停留時(shí)間不足，會(huì)導(dǎo)致污染物的去除率偏低，而一旦停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)使出水中的含鐵量過(guò)大，致使出水色度增大。在實(shí)際工作中要意識(shí)到，在采用微電解技術(shù)處理不同的廢水時(shí)，所需的停留時(shí)間是各不相同的，因此必須要做好試驗(yàn)，確定最為科學(xué)的停留時(shí)間。

再次，鐵碳比以及鐵屑粒徑也對(duì)廢水處理效果具有一定的影響，將碳粒加入鐵屑中之后，能夠使填料的再生周期延長(zhǎng)，改善水力條件，保持填料層的孔隙率，避免鐵屑結(jié)塊，可以促進(jìn)電化學(xué)反應(yīng)，一般情況下，鐵碳比應(yīng)該控制在（2～1）：1，而鐵屑的粒徑則應(yīng)該控制在1mm ～2mm。

3微電解技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的作用機(jī)理

在微電解反應(yīng)中，需要具備兩種基本元素，即為Fe 和C，通常情況下，微電解反應(yīng)器中的填料主要包括兩類，一類是惰性碳顆粒和鑄鐵屑的混合填充體，另一類則是鐵刨花，在這兩類填料之中，均含有Fe 和C。

在運(yùn)用微電解技術(shù)來(lái)處理工業(yè)廢水的過(guò)程中，C （高電位）與Fe（低電位）會(huì)在廢水中形成電位差，由于廢水具備一定的導(dǎo)電性，因此廢水就相當(dāng)于電解質(zhì)，進(jìn)而產(chǎn)生原電池，發(fā)生電極反應(yīng)，使污染物的性質(zhì)發(fā)生改變，最終實(shí)現(xiàn)廢水處理。

3.1 電極反應(yīng)

根據(jù)上述反應(yīng)可以看出，在酸性充氧條件下E0（標(biāo)準(zhǔn)電極電位）最大，而且反應(yīng)速度更快，究其原因，是因?yàn)樵谒嵝猿溲鯒l件下的電極反應(yīng)中，廢水中的H+不斷被消耗，而在酸度高、PH 值低的環(huán)境中，氧的電極電位會(huì)增高，這樣一來(lái)，就會(huì)進(jìn)一步提高微電池的電位差，從而對(duì)電極反應(yīng)起到促進(jìn)作用。

3.2 電場(chǎng)作用

微電池會(huì)形成微電場(chǎng)，由于受到微電場(chǎng)的作用，廢水中的細(xì)小污染物、極性分子、膠體顆粒會(huì)產(chǎn)生電泳，因此它們會(huì)向著相反電荷的電極方向移動(dòng)，并且會(huì)發(fā)生聚集，形成大顆粒，最終發(fā)生沉淀，使得COD 下降。

3.3鐵的還原作用

鐵屬于一種活潑金屬，因此在酸性環(huán)境下，一部分的有機(jī)物和重金屬離子會(huì)發(fā)生還原，比如硝基會(huì)還原為氨基：

由于鐵具有還原作用，因此可以起到脫色作用，使大分子染料降解為小分子無(wú)色物質(zhì)，使廢水的可生化性大幅提高，同時(shí)在鐵的還原作用下，也可以使重金屬離子轉(zhuǎn)化成沉淀物或者單質(zhì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)廢水處理。

4微電解技術(shù)在工業(yè)廢水處理中具體的應(yīng)用

4.1 對(duì)含有有色物質(zhì)的廢水進(jìn)行處理

由于有色物質(zhì)是進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)制作必不可少的原材料，造成的工業(yè)廢水量較大，因此也是工業(yè)廢水處理中的重點(diǎn)，在這類廢水中含有大量難以溶解和消除的物質(zhì)，并且這些物質(zhì)都具有毒害性，如果對(duì)這類廢水不進(jìn)行處理，會(huì)對(duì)環(huán)境以及人身造成嚴(yán)重影響。

微電解技術(shù)對(duì)含有有色物質(zhì)的廢水進(jìn)行處理時(shí)，通常需要進(jìn)行以下三個(gè)方面的流程來(lái)實(shí)現(xiàn)處理目的，分別是：一使用活性炭將廢水中可以溶解的物質(zhì)進(jìn)行吸引和凝結(jié)；二通過(guò)電極為陰生出的氧氣和氫氣來(lái)稀釋廢水中的pH程度，損壞廢水中的發(fā)色物質(zhì)構(gòu)成，使廢水的顏色變淺；三經(jīng)過(guò)各種鐵元素的組合、水解出現(xiàn)絡(luò)元素，將廢水中的有色物質(zhì)以及形態(tài)較大的物質(zhì)進(jìn)行凝結(jié)，使其沉淀，增強(qiáng)廢水中有機(jī)物被微生物溶解的程度。

4.2 對(duì)化學(xué)工業(yè)廢水進(jìn)行處理

化工產(chǎn)品是需要量較大的一種產(chǎn)品，由于里面加入了很多化學(xué)物質(zhì)，因此，會(huì)出現(xiàn)較大的工業(yè)廢水量、較大的毒害性、較高的化學(xué)需氧量、廢水的發(fā)色程度較嚴(yán)重、較多難以進(jìn)行溶解的物質(zhì)、對(duì)其進(jìn)行處理價(jià)位困難等，但是在這類廢水中也存在很多有用的物質(zhì)，對(duì)這類廢水的處理是現(xiàn)階段探討的關(guān)鍵。化學(xué)工業(yè)廢水中含有許多苯類化學(xué)合成物，一般使用物理方法進(jìn)行吸收、綜合、沉淀以及濾除等處理，使用化學(xué)方法進(jìn)行混合、凝結(jié)、氧化還原等處理。微電解技術(shù)主要是利用鐵碳層的濾除原理、活性炭的沉附作用、氫氣和氧氣的氧化還原效應(yīng)來(lái)對(duì)化學(xué)工業(yè)廢水進(jìn)行處理。

4.3 對(duì)工業(yè)中的電鍍廢水進(jìn)行處理

在進(jìn)行很多工業(yè)產(chǎn)品的制作中，會(huì)對(duì)一些材料進(jìn)行電鍍，從而造成工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)大量的工業(yè)廢水。進(jìn)行產(chǎn)品的電鍍時(shí)，會(huì)在水中加入大量色料和化學(xué)物質(zhì)，因此，出現(xiàn)的工業(yè)廢水就具有非常嚴(yán)重的毒害性，有的有害物質(zhì)可以引發(fā)人體出現(xiàn)畸形和癌變，對(duì)人身的危害較大。在電鍍水中，通常會(huì)存在鉻、鎳、銅、鋅等金屬材料，如果對(duì)其不進(jìn)行合理處理，就會(huì)對(duì)環(huán)境以及人身造成嚴(yán)重影響，加大資源的消耗。通常利用氧化還原、凝結(jié)沉淀、吸收脫離等方法進(jìn)行處理。目前，將微電解技術(shù)應(yīng)用在電鍍工業(yè)廢水的處理中，取得了明顯的廢水處理效果，可以使電鍍的工業(yè)廢水的污染性降低，不會(huì)出現(xiàn)再次污染現(xiàn)象，還可以將沉淀的金屬物質(zhì)進(jìn)行回收。經(jīng)過(guò)大量的研究表明，使用鐵屑微電解對(duì)電鍍廢水進(jìn)行處理，能夠達(dá)到良好的金屬物質(zhì)的去除效果。

5結(jié)束語(yǔ)

總而言之，微電解技術(shù)是普通的化學(xué)反應(yīng)，是一種化學(xué)電解過(guò)程，它不需要復(fù)雜的工序，不需要較高的勞動(dòng)成本，也不需要投入大量的運(yùn)行資金。但是，微電解技術(shù)帶來(lái)的效益是不可估量的，它實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，在未來(lái)發(fā)展中會(huì)有廣闊的應(yīng)用空間。

參考文獻(xiàn)：

［1］溫祖有，錢瑯瑛，蘇亭.微電解技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的運(yùn)用分析［J］.科技與創(chuàng)新，2014，21：158+160.

［2］汪志玉.試析微電解技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用［J］.化工管理，2015，14：252.

［3］盧旭曉.探索微電解技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用［J］.地球，2014.